Физики впервые воссоздали в лаборатории процесс извлечения энергии из чёрной дыры

Процессы, связанные с жизнью черных дыр, интересуют не только теоретиков. Теперь ученые работают над способами использования энергии, которую могут терять чёрные дыры.

Британский физик и математик сэр Роджер Пенроуз предсказал, что при определенных условиях из черной дыры можно извлекать энергию. Для этого черная дыра должна вращаться. Тогда тело, падающее в сферу ее влияния, разделится на балласт и остаточное тело. Балласт упадет в черную дыру, а остаточное тело получит энергию от вращения.

Процесс Пенроуза происходит в эргосфере — области, где вращение черной дыры увлекает пространство-время. Здесь объект разделяется надвое, и остаточный объект получает энергию, пропорциональную энергии балласта. Погружая в эргосферу подвешенный объект, можно теоретически извлекать энергию из вращающихся черных дыр.

Советский ученый Яков Зельдович развил эту концепцию. Он показал, что волны могут получать энергию от вращающихся объектов и усиливаться.

Теперь физики из Индии, США и Японии сообщили, что смогли воспроизвести процесс извлечения энергии в лабораторных условиях. Они усилили электромагнитные волны с помощью устройства, имитирующего интенсивное вращение без физического движения. Статья об этом опубликована в журнале Nature.

Исследователи создали прибор, работающий в радиодиапазоне. Это кольцо электронных резонаторов, чьи свойства меняются в пространстве и времени в синхронизированной последовательности. Параметры системы создавали движущийся паттерн, и волны вели себя так, будто система вращается.

«Волны извлекали энергию из системы и усиливались, воспроизводя процесс Пенроуза — Зельдовича. Мы использовали метаматериалы, управляющие распространением волн», — сказал соавтор исследования Хади Мусса.

Синтетическое вращение позволило преодолеть десятилетние препятствия. Оно имитирует взаимодействие волн с объектом, движущимся быстрее света, что невозможно исследовать иначе.

«Этот эксперимент переместил исследования динамики экстремального вращения из теории в практику и создал платформу для изучения явлений на пересечении астрофизики, волновой и квантовой физики. Это повлияет на фундаментальные науки, фотонику, оптику и системы связи», — сказала первый автор работы Хадисе Насари.

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10725-y

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: www.nature.com

Комментарии: